3e – 2 – Au coeur de la matière – Support élève
Le dioxygène, l’eau, le dioxyde de carbone, les plastiques… sont des corps moléculaires.
Leurs molécules sont constituées d’atomes, identiques ou différents, liés entre eux.
Ces atomes peuvent être assimilés à des sphères dont le diamètre est de l’ordre de quelques
dixièmes de nanomètre : de 0,1 à 0,3 nm pour les atomes le plus courants. (Explication du
nanomètre)
Constituants de l’atome :
Nous étudions à ce niveau un modèle de l’atome simple qui sera complété dans les classes
supérieurs.
DIAPOSITIVE 1 SUR 10
Modèle de l’atome :
Noyau
Nuage
électronique
L’atome est constitué d’un noyau entouré d’électrons formant un nuage
électronique.
Le noyau, placé au centre de l’atome, renferme des charges positives portés par
des particules appelées protons.
Le nuage électronique renferme des charges négatives portées par les électrons. ceux-ci
sont animées d’un mouvement rapide et désordonné autour du noyau.
Neutralité électrique :
Quels que soit le type d’atome, les électrons sont identiques. L’électron, porteur d’une
charge négative est noté « -e », et le proton, porteur d’une charge positive est noté « +e ». Les
charges du proton et de l’électron sont opposées.
L’atome étant électriquement neutre, le nuage électronique renferme autant de charges
négatives que le noyau possède de charges positives.
La charge du noyau ou le nombre d’électrons caractérise un type donné d’atome. Ce
nombres est représenté par la lettre Z dans le tableau périodique des éléments et
correspond au numéro atomique.
exemple : Atome d’aluminium (13).
Dimension et masse atomique :
Nous prenons l’exemple de l’atome d’hydrogène :
Dimensions et masses atomiques
Exemple de l’atome d’hydrogène (1)
Constitution Diamètre Masse
Noyau
Nuage
1 proton
1 électron
10-6 nm 1,673x10-27
10-1nm *
* Ce diamètre correspond au diamètre du nuage électronique
kg
9,109x10-31 kg
Le diamètre attribué au nuage électronique correspond à celui attribué à l’atome dans le
modèle de la sphère. Le diamètre du noyau est 100 000 fois plus petit que celui de l’atome.
La masse de l’électron est environ de 2000 fois plus petit que celle du noyau.
La masse d’un atome est pratiquement égale à la masse de son noyau.
Le diamètre du noyau est de 10 000 à 100 000 fois plus petit que le diamètre de
l’atome.
2.2. Composition des ions
Il existe des ions positifs : Cations ou négatifs : anions.
Cation : un cation est un atome qui a perdu un, ou plusieurs, électrons. Il lui manque donc
des charges négatives, portées par les électrons, et il est chargé positivement.
Dans la solution de chlorure de sodium les cations sont les ions sodium Na+
Anions : un anion est un atome (ou un groupe d’atomes) qui a gagné un, ou plusieurs,
électrons. Il possède donc des charges négatives en excès et il est chargé négativement.
Dans la solution de chlorure de sodium les anions sont les ions chlorures Cl-.
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